Оснащение лабораторной работы

Стенд виброакустической диагностики «Дельфин 1М», совместимый персональный компьютер, принтер.

 

Стенд «Дельфин–1М» является агрегатизированным измерительно-информационным комплексом, предназначенным для диагностирования состояния механических конструкций, всех функциональных (механических, гидравлических, пневматических электрических) систем автомобиля (рисунок 1.1).

Принцип работы стенда построен на:

- сборе информации (получении данных при диагностировании тех или иных параметров) посредством датчиков физически устанавливаемых в зоне проведения диагностики;

- усилении и преобразовании сигнала полученного датчиками из аналогового в цифровой;

- передачи данных на персональный компьютер;

- обработки полученной информации посредством программного обеспечения и вывода результатов на экран в виде графиков, спектров, таблиц и амплитудно-частотных характеристик.

 

Вывод о состоянии диагностируемого объекта проводится на основании:

- анализа обработанных данных и сравнения их с нормативными;

- применения метода визуального выявления дефектов путем сравнения результатов наблюдений с прецедентными данными, представленными непосредственно показаниями датчиков;

- математической обработки данных и выводе её на экран PC в виде гистограмм, спектров, таблиц и графиков;

- спектрального анализа и амплитудно-частотных характеристик (АЧХ).

- автоматической обработки информации и выводе её на экран в виде готовых обрабатывающих программ (диагностических заключений и экспертных оценок возможного состояния объекта).

В комплект стенда входят (рисунок 1.2): блок электроники (входные разъёмы согласующего устройства; 1-8 – адаптеры; СУ – согласующее устройство; A/D – комплект аналого-цифровых преобразователей; УПД – устройство передачи данных; ПО – персональный компьютер и программное обеспечение; комплект датчиков (виброакустические, ультразвуковые, давления и пульсации давления, электрические адаптеры), комплект соединительных проводов, комплект переходников и волноводов.

 

 

 

Рисунок 1.1 - Стенд виброакустической диагностики «Дельфин 1М»

 

 

 

 

Рисунок 1.2 - Блок-схема стенда «Дельфин 1М»

Эксплуатация стенда «Дельфин 1М»

 

Блок электроники представлен в виде выносного устройства, в котором находятся схемы согласования и первичной обработки сигналов, аналого-цифровые преобразователи (АЦП), а также устройство передачи данных. Светодиодные индикаторы включения питания и состояния блока расположены на лицевой панели. Выключатель питания, электрический предохранитель и

разъем связи с компьютером расположены с тыльной стороны блока.

Стенд «Дельфин-1М» разворачивается в рабочей зоне и как сложное

электронно-механическое устройство требует грамотного обращения.

Для эффективной эксплуатации рекомендуется присутствие, как минимум, двух человек: ведущего - знающего устройство систем и конструкцию автомобиля, и оператора - пользователя ЭВМ, имеющего знания в области технических измерений и мерительной техники. Один (ведущий) подключает и удерживает датчики, а другой управляет компьютером. Между ними должна быть визуальная и слуховая связь. В случае выполнения работ одним человеком предусмотрено управление вводом информации со стороны выносного блока и введение регулируемой задержки времени на ввод информации после команды «Старт». Передача данных производится по команде оператора со стороны компьютера или со стороны блока (удаленный запуск). Для удаленного запуска передачи данных на блоке имеется красная кнопка “Зап.”(Запись). В “Дежурном режиме“ для завершения передачи данных используется кнопка “Сброс”.

Начинать работу на стенде "Дельфин 1М" можно в случае усвоенных минимально необходимых теоретических представлений в практической диагностике автомобиля и при наличии опыта выявления демаскирующих признаков различных неполадок.

При этом нужно знать:

- тип двигателя (карбюратор, инжектор, дизель);

- общее количество и местонахождение первого цилиндра;

- фазы газораспределения (углы открытия и закрытия клапанов);

- типы систем зажигания и впрыска;

- последовательность зажигания (впрыска) по цилиндрам;

- местонахождение контакта «минус катушки»;

- нормативный начальный угол опережения зажигания;

- местоположение разъёма самодиагностики, контакта К-линии.

 

Стенд содержит 8 измерительных каналов. Рекомендуется использовать их следующим образом:

- конструкционная акустика (полоса частот 25 – 40 кГц), каналы 1 и 2

- вибрации (полоса частот 5 – 10000 Гц), канал 3

- вибрации (полоса частот 5 – 180 Гц), канал 4

- электрические напряжения (0 – 32 В), канал 5

- давления (0 – 250 ати), канал 6

- сигнал начала отсчета, канал 7

- электрические напряжения (0 –30000 В), канал 8

 

 

Сигналы с 8 датчиков вводятся в блок электроники, обеспечивающий коммутацию, согласование, предварительную фильтрацию и ввод измерительных данных в компьютер с помощью АЦП (входное напряжение ±10 вольт). Частота опроса каждого канала – 70000 раз в секунду.

 

 

 

 

 

Рисунок 1.3 - Главное окно программы

 

Регулирование усиления входящего сигнала в блоке электроники производится посредством изменения коэффициентов усиления в режиме настроек панели программного обеспечения (рисунок 1.3). Фактическое усиление сигнала в зависимости от выбранного коэффициента усиления приводится в таблице 1.1.

Фиксирование контролируемых параметров при диагностировании производится прибором в режиме передачи данных (непрерывной записи) в течение 8-ми секунд с занесением их в папку (файл) жёсткого диска PC.

Диагностические признаки выявляются путем установления однозначного соответствия между определенными структурами измерительных данных и дефектами обнаруженными при обследованиях.

Результаты компьютерной идентификации дефектов высвечиваются на экране в виде координатных, временных, фазо-цикловых и спектральных алгоритмов обработки сигналов.

В случаях, если в программе распознавания не содержится необходимых сведений, решение принимается оператором самостоятельно, исходя из физических соображений, по совокупности результатов всех измерений с учетом визуального сравнения полученных сигналов с содержимым банка нормативных данных и графических признаков. Некоторые из них в качестве примера приведены в таблице 1.2 (см. в конце лабораторной работы).

 

Пример

Симптомы технического состояния автомобиля: мощность двигателя уменьшилась, на холостых оборотах ра­ботает неустойчиво, слышен периодический шум.

При проверке штатным диагностическим оборудованием с подключением к компьютеру автомобиля замечаний не обнаружено. В результате проверки компрессии всех цилиндров, прибор показал норму.

Задействованием стенда «Дельфин-1М» выявлено: хронологическое первенство и интенсивность ультразвуков (рисунок 1.4), а также спектр вибраций (рисунок 1.5) указывали на головку двигателя; циклофазовый анализ указывал на перекладку горячего клапана 4 цилин­дра; плазменный шнур при горении искры в 4 цилиндре рваный (рисунок 1.6) и не соответствует работе "здоровой" свечи (рисунок 1.8), а также продолжи­тельность его меньше, чем в других цилиндрах; давление в 4 цилиндре на такте выпуска несколько возросло (рисунок 1.7).

 

Таблица 1.1 - Значения коэффициентов усиления по каналам 1-8

 

Ступени усиления
Значения К у

 

 

По совокупности фактов было предположено – неполное открытие выпускного клапана. На основании физических соображений увязываются между собой остальные особенности.

Замечание по искре могло быть обусловлено плохим горением рабочей смеси вследствие плохой продувки цилиндра. Повышение давления в ци­линдре вызвано уменьшением проходного сечения тракта выпуска отрабо­тавших газов. Таким образом, все обнаруженные факты и особенности идеально вписываются в поставленный предварительно диагноз. Вскрытие показало, что ис­терся кулачек распредвала выхлопного клапана 4 цилиндра, а

смазочное отверстие закоксовано – дефект.

 

 

 

Рисунок 1.4 - Ультразвуковая активность Рисунок 1.5 - Спектр вибраций

Рисунок 1.6 - Работа искры Рисунок 1.7 - Давление в цилиндре

 

Преимущества стенда

 

1. Универсальность.

1.1. Возможность проведения диагностики практически всех систем автомобиля за счёт широкой номенклатуры оборудования стенда.

1.2. Возможность диагностирования любого вида автотранспорта вне зависимости от марки автомобиля за счёт принципов и методов диагностирования.

2. Высокий процент достоверности полученных результатов диагностирования и соответствие диагноза реальному состоянию исследуемой системы за счёт широкой номенклатуры оборудования стенда и различных методов диагностирования.

3. Возможность проведения диагностирования не прибегая к разборке исследуемой системы.

 

Недостатки стенда

1. Невозможность проведения диагностики при движении автомобиля.

2. Невозможность эксплуатации без использования персонального компьютера.

3. Для полноценной эксплуатации требует от оператора наличие высокой квалификации: знаний и опыта в области виброакустической и практической диагностики автомобилей.

Таблица 1.2 - Графические (спектральные) отображения некоторых неполадок

 

Контрольные вопросы

 

1. Как классифицируется диагностическое оборудование в зависимости от характера исполнения?

2. В чём состоят основные недостатки современного штатного и встроенного контрольно-диагностического оборудования, применяемого в системе технического обслуживания автомобилей?

3. Назовите виды диагностирования, в основу работы которых положены физические явления.

4. Каковы основные преимущества виброакустической диагностики по сравнению с традиционными?

5. В чём состоит суть виброакустической диагностики?

6. Дайте определение основным терминам, используемым в диагностике.

7. Принцип работы стенда виброакустической диагностики "Дельфин 1М" (привести блок-схему устройства).

8. В каком виде представляются результаты обработки диагностических параметров стенда?

9. Какую дополнительную информацию необходимо иметь для полноценной эксплуатации стенда?

10. Основные преимущества и недостатки стенда "Дельфин 1М".